混凝土結(jié)構(gòu)工程加固施工及方案的優(yōu)選

　　混凝土構(gòu)筑物因出現(xiàn)功能性改變，如接建、增加荷載等，或出現(xiàn)質(zhì)量問題，如配筋不足、災(zāi)后修補(bǔ)、混凝土強(qiáng)度不夠等，都需要進(jìn)行加固。其加固施工及加固方案的制定尤為重要。對于需要加固的構(gòu)筑物，應(yīng)根據(jù)構(gòu)筑物的不同情況制定不同的加固方案。方案的確定要遵循安全、經(jīng)濟(jì)、快捷、施工方便的原則，只有這樣，加固工程才能獲得良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　優(yōu)秀的加固方案具有施工作業(yè)方便、施工技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)效果好、加固質(zhì)量高等四方面的特點。

　　一、良好的施工性是加固工程方案必須考慮的條件之一

　　加固工程方案的優(yōu)劣，首先看施工作業(yè)是否方便。沒有良好的施工性是阻礙加固工程施工的一個攔路虎。有的加固方案雖然具有解決問題的可行性，但是由于其方案在施工過程中增加了一定的施工難度，而造成施工工期長、勞動用工大、安全系數(shù)低的弊端，結(jié)果影響到加固質(zhì)量。

　　二、不同類型加固工程與加固方案分析

　　一般來說，加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法和改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝進(jìn)行工程加固的方法，如化學(xué)灌漿法、粘鋼錨固法、碳纖維加固法應(yīng)運而生，并開始廣泛應(yīng)用于各類加固工程中。具體哪個方案最能體現(xiàn)加固工程所要求的短、平、快、省的特點，應(yīng)根據(jù)需要加固的構(gòu)件情況，綜合確定加固方案。

　　1.以框架梁的加固為例，筆者認(rèn)為，較為合理、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)先進(jìn)的加固方案當(dāng)屬粘鋼錨固法和碳纖維加固法。前者造價低，施工簡單，占用空間小，加固效果好，明顯優(yōu)于加大截面法和預(yù)應(yīng)力加固法，后者除材料費用高外，各種優(yōu)勢盡顯其中。主要表現(xiàn)在：自重輕，材料自身幾乎不增加重量；強(qiáng)度高，固化后的碳纖維強(qiáng)度比鋼材高達(dá)十幾倍；勞動強(qiáng)度小，一個作業(yè)面只需一至兩人操作即可；施工工期短，熟練工人每人每天可完成近200平方米左右。但是，應(yīng)用其在負(fù)彎矩部位進(jìn)行加固效果不如鋼板性能好。

　　2.以框架柱的加固為例，較為常見的加固方法有外包鋼加固法，即在混凝土柱四周包以型鋼進(jìn)行加固。這樣既不增大混凝土截面尺寸，又大幅度地提高混凝土柱的承載力。具體方法又分干作業(yè)法與濕作業(yè)法兩種形式。在方案選擇時，應(yīng)根據(jù)加固要求和原構(gòu)件情況，合理挑選適當(dāng)?shù)姆桨高M(jìn)行加固。

　　另外，對于加固工程，還有焊接補(bǔ)筋加固法、套箍加固法、噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)法、化學(xué)灌漿修補(bǔ)法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等，每種加固方法各有特點及其適應(yīng)范圍，只要行之有效，技術(shù)成熟，既滿足加固要求，又經(jīng)濟(jì)實用，均可采用。

　　三、加固工程方案要在新技術(shù)、新材料、新工藝上做文章

　　優(yōu)秀的加固工程方案要在工法上體現(xiàn)出可行性、科學(xué)性、先進(jìn)性。筆者認(rèn)為，化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)法不失為當(dāng)前加固工程中首選的一種工法。眾所周知，一些加固工程采用過時的加固方法耗費大量的人力、物力和時間，已不能滿足當(dāng)前加固工程質(zhì)量、工期、安全、經(jīng)濟(jì)的要求，而化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)加固方法越來越以其明顯的優(yōu)勢成為加固工程中的優(yōu)選方案。

　　在化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)方法中，除粘鋼加固外，碳纖維加固工藝也不失為一種先進(jìn)的加固工法。例如，某開發(fā)公司地下室梁柱加固、某水廠水泵房大梁加固工程，由于環(huán)境濕度較大，最適于采用碳纖維加固。與其他加固工藝相比，它更具有耐濕耐潮、抗腐蝕強(qiáng)、自重輕、強(qiáng)度高、施工便捷、質(zhì)量好的特點，加固性能均優(yōu)于目前其它加固方法。

　　可見，選擇加固工程方案要有針對性，不同的加固工程應(yīng)采取相應(yīng)的加固措施，其方案在進(jìn)行價格比、性能比、質(zhì)量比的同時，還要體現(xiàn)出其工藝技術(shù)的科學(xué)性和先進(jìn)性，這樣的加固方案才是優(yōu)秀的加固方案。

　　四、幾種典型加固方法的工程施工要求

　　工程加固的目的就是要通過加固施工達(dá)到修復(fù)、補(bǔ)強(qiáng)、提高承載力、增強(qiáng)使用功能、滿足使用要求，因此，選擇加固方案要以提高加固工程質(zhì)量為根本目的。對于不同的加固方案也有不同的施工方法和質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》（CECS25∶90）中幾種典型的加固方法，依照施工經(jīng)驗，不同的加固方法在施工時應(yīng)重點做到：

　　1.外包鋼加固法。要把表面處理包括加固結(jié)合面和鋼板貼合面處理作為加固施工過程中的關(guān)鍵，對于干式加固施工，為了使角鋼能緊貼構(gòu)件表面，混凝土表面必須打磨平整，無雜物和塵土；當(dāng)采用濕式加固施工時，應(yīng)先在處理好的角鋼及混凝土表面抹上乳膠水泥漿或配制環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿料，對鋼板進(jìn)行除銹，混凝土進(jìn)行除塵并用丙酮或二甲苯清洗鋼板及混凝土表面，進(jìn)行粘、灌。

　　2.預(yù)應(yīng)力加固法。采用預(yù)應(yīng)力拉桿加固時，在安裝前必須對拉桿事先進(jìn)行調(diào)直校整，拉桿尺寸和安裝位置必須準(zhǔn)確，張拉前應(yīng)對焊接接頭、螺桿、螺帽質(zhì)量進(jìn)行檢驗，保證拉桿傳力正確可靠，避免張拉過程中斷裂或滑動，造成安全和質(zhì)量事故；采用預(yù)應(yīng)力撐桿加固時，要注意撐桿末端處角鋼（及其墊板）與混凝土構(gòu)件之間的嵌入深度傳力焊縫的質(zhì)量檢驗，檢驗合格后，將撐桿兩端用螺栓臨時固定，然后用環(huán)氧砂漿或高強(qiáng)度水泥砂漿進(jìn)行填灌，加固的壓桿肢、連接板、綴板和拉緊螺栓等均應(yīng)涂防銹漆進(jìn)行防腐。

　　3.改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法。增設(shè)支點若采用濕式連接，在接點處梁及支柱與后澆混凝土的接觸面，應(yīng)進(jìn)行鑿毛，清除浮渣，灑水濕潤，一般以微膨脹混凝土澆筑為宜。若采用型鋼套箍干式連接，型鋼套箍與梁接觸面間應(yīng)用水泥砂漿座漿，待型鋼套箍與支柱焊牢后，再用較干硬砂漿將全部接觸縫隙塞緊填實；對于楔塊頂升法，頂升完畢后，應(yīng)將所有楔塊焊連，再用環(huán)氧砂漿封閉。

　　4.混凝土構(gòu)件外部粘鋼加固法。此法施工較為簡單，但首先需要著重注意混凝土和鋼板的表面處理。其次要注意對膠粘劑的選擇，目前國內(nèi)市場建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑魚龍混雜，對膠粘劑的選擇一定要慎重。再次要注意在配膠、粘貼過程中的細(xì)節(jié)，膠粘劑要嚴(yán)格按照說明書要求的比例配制，尤其是要掌握好固化劑的用量，攪拌要均勻，同時在粘貼時要保證粘貼面的飽滿、密實。最后要注意在固化階段不能對鋼板有任何擾動。

　　就目前來看，這些混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)還有待于在實踐中進(jìn)一步探索，隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型建筑材料不斷出現(xiàn)，加固施工方法將會有更大拓展，因此，加固施工方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。（作者單位：浙江中企建設(shè)集團(tuán)有限公司）